陶瓷工艺原理3章釉之形成反应

配料中常采用CaCO3，因其密度小，易悬浮在釉浆主要由滑石、碳酸镁、白云石引入。作用：
1） MgO在低温时起耐火作用，在高温下，是强的活性助熔 剂，可提高釉熔体的流动性；能降低釉的膨胀系数，可促 进坯釉中间层的形成，从而减弱釉面的龟裂。 2）提高釉面硬度，用作建筑瓷釉可提高釉面耐磨性，作卫生 瓷可耐酸碱。 3） MgO在用作低温无光釉组分时，以滑石加入，有提高乳 浊性的作用，与锆英石同时引入，乳浊效果更为明显，可 提高白度。

2、Al2O3
主要由粘土、长石、氧化铝、氢氧化铝等引入。在釉中的 作用表现在以下几个方面： 1）提高釉的硬度和机械强度； 2）提高釉的耐化学侵蚀能力； 3）降低釉的膨胀系数，用以解决熔块釉的釉面龟裂； 4）增加釉的耐火度，提高它的熔融温度。 5）可通过调整Al2O3/SiO2摩尔比来控制釉的光泽。在明亮的 光泽釉中，Al2O3/SiO2的摩尔比在1:6~1:10之间；在无光 釉中为1:3~1:4。增加Al2O3的含量，能获得好的无光效果。
⑶镁质釉：为了克服石灰釉熔融范围较窄、烧成方法难于 控制自如的困难，在石灰釉中引入白云石和滑石。其MgO 的含量大于0.5mol。
优点：熔融温度比石灰釉要高，熔融范围宽，对坯体适应性 强，膨胀系数小，不易出现发裂，对气氛不敏感，不易发生 烟熏，有利于白度与透光性的提高。 不足之处：釉浆易沉淀，与坯粘着力差，烧后釉面光亮度不 及石灰釉。 ⑷锌釉：ZnO的含量大于0.5mol，是制结晶艺术釉的一个 重要体系，组成调节适当，亦可获光泽透明釉，用于陶器、 炻瓷器。
9、其它原料：碳酸钡、碳酸锶、锆英石、骨 灰、瓷粉、色料等。
（1）碳酸钡：用量较大时（通常大于0.15mol），起耐火 作用，可提高熔融温度；如用量较小时（通常小于 0.15mol），可改善制品釉面的光泽度和力学强度。但大 部分钡的化合物有毒性，在使用时应注意。

5．显微结构 6 ．用途 析晶釉、装饰釉、电瓷釉、化学瓷釉 铝釉： 铝釉折射率比较高，高温粘度及表面强力比较小， 流动性比较大，所以釉面光泽高、表面平整光滑，釉层 清澈透明，不易析晶失透。但釉面硬度较低，化学稳定 性差。铝易于溶出，会影响人体健康，方向是釉料无铝 化。 石灰釉： CaO含量在10～13％以上，高温粘度小、透明， 利于釉下彩，熔融范围宽 长石釉： 由长石白釉中引入K2O及Na2O，但K2O、多则 膨胀系数大，光泽度高、硬度大、熔融范围宽。
第三章 釉料LOGO Nhomakorabea第一节 釉层的工艺基础
一 、釉的作用 3000多年前的商代的陶器上，有釉层出 现，是陶瓷史上的第一次飞跃（河南安阳出土 的殷商时代的陶器）。 釉的作用：防污、提高机械强度、化学稳 定性、电性能、艺术效果（结晶釉、色釉、裂 纹釉等等）。
二 、釉的特点和性质
（一）釉的特点 1. 釉基本是玻璃但比一 般玻璃的成分复杂，并 且含有晶体、气泡等。 2. 大多数釉中含有氧化铝，而玻璃中氧化铝含 量少。 3. 釉的种类繁多，其熔融范围比玻璃宽。
2．坯釉的膨胀系数和弹性模量匹配 釉的膨胀系数略小于坯 釉 坯 ，釉受到压应 力，釉的弹性模量略小于坯 E釉 E坯 ，坯受到釉的张 力，如果E釉大，则坯受到的张力大，陶瓷的抗张强度 的，易于造成开裂同样的应变T，E升高，应变增大。 3．坯釉化学组成相适应 釉的化学性质与坯相近，有轻微反应，形成中 间层，反应过大则会干釉。 4．对釉中的颜料等不会产生不良影响，如变色、失效等 5．部分溶于水的原料要先制成熔块，如硼砂 6．良好的施釉工艺性能 泥浆的粘度合适，附着力强、生釉的干燥收缩 要小。
造成气泡的原因：
①坯釉料粉体表面吸附和空隙间留存的气体，温度升高气 体脱附，并且气体膨胀，压力升高，向上扩散到釉中 ②水份：SiO2+H2O→SiOH等处于结构中的水份高温下放 出，如熔块中的水分等，釉浆中的水分等 ③釉浆释放溶解的气体。 ④坯釉料成分在高温下分解出的气体，碳酸盐、硫酸盐等 ⑤釉料熔融时放出的气体，有人认为长石熔融时会放出吸 附的新生态N2 ⑥烧釉时，由燃烧产物中吸附的气体及沉积的碳素脱碳氧 化而逸出的气体 ⑦工艺因素带来的气体 快速烧成，在低温时未能及时排出的气体。

③釉烧时间和温度。釉烧时间长，温度高，会使釉熔化和 均化更充分。
陶瓷工艺学釉料配方与计算釉层形成过 程坯釉适应性
二、釉层冷却时的变化
熔融的釉层在冷却时要经过三个阶段： ①从低粘度的流动状态冷却到软化温度（Tf ） ； ②粘度增加，经过粘性状态； ③超过转变温度（ Tg）后凝固形成玻璃体。
第一阶段，粘度小于10Pa•s，温度与粘度大致成直线关系， 釉处于熔融状态。 第二阶段，随温度降低，熔体粘度增加， 粘度在10~100Pa•s，为硬化阶段或转变区域，此范围内釉 还处于粘性状态。第三个阶段，粘度大于100Pa•s，温度低 于转变温度点（Tg）时，釉面由粘性状态进入脆性状态，釉 面硬化。
多化合物间的固相反应发生。在温度继续升高时，易熔氧 化物同Al2O3和SiO2等发生反应，形成新的共熔物。
❖ 研究表明，Na2CO3与SiO2在700℃以下能发生完全固相反 应，在800℃时能发生少量烧结现象。 CaCO3与SiO2 固 相接触可反应生成偏硅酸钙（CaSiO3），如果加热时间很 长，在610℃可以起反应，在800℃时反应剧烈，950℃可 完全形成可熔性硅酸盐，1150℃时成为流动性熔体。
❖ 因此，在实际配制釉的时候，应配制出釉的膨胀系数略小 于坯的膨胀系数的釉料，使釉中产生不大的压应力，可以 在提高釉的热稳性及力学强度的情况下而不出现裂纹。
提高烧成温度，延长保温时间，使釉中组分Na2O、B2O3、PbO 挥发，坯料中Al2O3通过中间层向釉中迁移，从而降低釉的膨胀 系数，使釉层造成压应力，提高了坯釉结合强度。
硬化的釉层封闭在其中形成气泡。
陶瓷工艺学釉料配方与计算釉层形成过 程坯釉适应性
❖ 釉中气泡的存在，会给釉面性能带来很大影响。 1）在外观品质上，气泡的存在使釉面透光度降低，

于釉面的铺展，提高釉玻璃的折射率（光泽度），适量加入 可以降低热膨胀系数，提高化学稳定性。过量导致釉的各种 性能变差。1000ºC以上易挥发。
（9）BaO 助熔剂，少量引入可以提高釉的光泽度和力学强度，代替
CaO和ZnO能提高釉的弹性。
3.2.3 釉中各氧化物的作用
（10）SrO 助熔剂，具有BaO所有的优点。在改善坯釉适应性、提
③分子式、釉式、实验式、摩尔组成表示式
a b
R2O RO
}
c
R2O3
dRO2
3.2.3 釉中各氧化物的作用
（1）SiO2 釉玻璃的主体（50％以上），提高釉的熔融温度和粘度
赋予釉高的力学强度，良好的热稳定性、化学稳定性，高的 白度和透明度。引入矿物：石英、长石、粘土。
（2） Al2O3 网络中间体，在釉中的作用类似于 SiO2，但是提高熔
五彩缤纷的外衣——釉
• 陶瓷制品对釉的基本要求 有均匀的、光润 的、有玻璃光泽的表面 （特殊效果的釉除 外） 不可发生开裂或剥落现象（特殊效果 的裂纹釉除外） 高温流动性好，釉面易于 平滑 耐酸碱腐蚀 其他特殊要求 .
• 一般认为釉是玻璃体，具有与玻璃相似的 物理化学性质。如各向同性；由固态到液 态或相反的变化是一个渐变的过程，无固 定的熔点；具有光泽；硬度大；能抵抗酸 和碱的侵蚀(氢氟酸和热破除外)；质地致 密，不适水和不透气等。
（4）MgO 釉中是主要熔剂，高温性质及对釉面性能的作用与CaO
类似。特点是由滑石引入时具有乳浊作用，特别是在与锆英
石共同引入时。
3.2.3 釉中各氧化物的作用
（5） Li2O、Na2O、K2O 都是强熔剂，降低熔融温度和高温粘度，降低化学稳定
性和力学强度。助熔能力： Li2O> Na2O >K2O